防堵落煤筒在电厂输煤系统中的应用研究

防堵落煤筒在电厂输煤系统中的应用研究

Summary：火电厂输煤系统发生故障的概率较高，其中以堵煤故障最为常见。文章首先在煤炭种类、落煤筒等方面对堵煤原因进行分析，其次论述防堵落煤筒在电厂输煤系统中的应用方案，通过分析落煤筒工作原理、做好结构安装要点与电气控制设计，使得防堵落煤筒在输煤系统中获得高效应用，最后研究堵煤报警功能，确保落煤筒应用合理，预防输煤系统发生堵塞。Keys：电厂；输煤系统；防堵落煤筒；应用前言：现阶段，火力发电厂仍是我国主要的电力提供者，火电厂输煤系统直接关系到电厂的经济效益。在电厂输煤系统运用中，有时会出现堵煤故障，使得正常的生产流程中断。为解决上述问题，将防堵落煤筒应用在输煤系统中，并做好落煤筒工作原理、安装要点与电气控制分析，确保输煤系统稳定可靠运行。1电厂输煤系统堵煤原因分析1.1煤炭自身因素首先是煤炭含水量问题。研究指出，煤炭种类对输煤系统稳定性造成影响[1]。当输送的煤炭含水量小、粘性不足时，则煤炭在落煤筒中的附着可能性较低。当煤炭的含水量较大，如含量＞8%时，在输送中易发生结团。其次是煤炭种类的颗粒度问题。实践表明，当煤炭为块状时，则自身惯性较大，会增加煤炭在输送系统中的速度，因此具有较强的流动性；经过验证，当煤炭的粒度在5~50μm之间时，则容易造成结团积煤现象，对输煤系统的稳定运行造成不良影响。最后是煤炭成分问题。当煤炭的成分中存在黏土时，则黏土可吸收水分子，形成胶体粒子，使得煤炭呈现出糊状，且具有较高的黏结性。此时，若黏土吸收的水分明显增多，则经常导致煤炭黏结，并堵塞落煤管。1.2落煤筒因素在输煤系统中，大部分落煤筒使用的材料为普通碳钢，并且以斜通管的方式连接。该种结构的落煤筒容易发生锈蚀问题，加之煤筒表面具有明显的粗糙感，使得大部分煤炭在上面附集。此时，若煤炭的湿度超过8%时，则容易出现管壁黏结现象。上述问题存在后，也会增加输煤系统压力，当输煤量较大时，则煤灰会在短时间内大量聚集，造成落煤筒堵塞。对落煤筒的设计结构进行分析时，发现部分煤筒未能采取直通式设计方案，同时也未能考虑煤种、场地与其他因素对设计造成的影响。当系统需要输送中煤、煤泥或水分在8%~12%之间的煤种时，则容易在落煤筒弯折处发生黏煤，不利于落煤筒的合理高效使用。1.3传统防堵措施弊端为解决上述不良问题，部分人员选择在堵煤点位置开设清煤孔，并加装了操作平台，通过人工操作的方式，实现对黏结煤的及时处理。然而，上述措施增加了工作人员的劳动量，并且容易发生安全隐患与环境污染问题。此外，部分电厂选择在落煤管壁外侧加装振打装置，通过振打器对堵塞煤进行疏通，以确保输煤系统具有稳定性与连续性。然而，在实际应用中，针对煤泥较多且黏性较强的煤种而言，容易出现振打效果不理想。2防堵落煤筒在电厂输煤系统中的应用策略2.1工作原理与结构组成通过上文分析可知，堵煤发生的主要原因是煤炭中水分含量较多。使用落煤筒能够促使煤炭中过多水分被蒸发，随后煤炭在自然环境下充分吸收水分，最后又通过蒸发，使得煤炭在反复膨胀与收缩中发生破裂，由此增加煤炭与煤粉的接触面积，此时，若未能对落煤筒进行改进，则增加煤粉黏结量，最终形成堵塞。研究表明，当燃煤进入落煤筒时，会在重力因素影响下，产生一定落差，此时粉煤在筒壁上不断吸附，造成落煤筒的有效容积变小。上述问题长期存在后，会造成煤炭流量减少，严重情况下会导致落煤筒完全堵塞，形成“断煤”现象。防堵落煤筒由矩形入口、竖立板、斜边板、驱动机构、收尘口、拨轮等部分组成，其中在输煤与防堵处理中起到关键作用的部分是防堵拨轮，该部分被安装在落煤筒结构内侧，并且连接有外部驱动装置[2]。当黏性煤滑入出口并进入到下一级输送系统时，则理论上原煤只会在倾斜板处黏结。此时，被安装在落煤筒内部的拨轮会发生转动，然后将黏性煤泥清除出去，由此避免出现堵塞问题。在实际应用环节，相关人员需要考虑构件磨损问题，当原煤流动方向与竖向板一致时，则构件磨损的程度可忽略不计；而在物料落在底板位置时，则会形成一定的夹角，造成构件出现较大程度磨损。通过上述分析可知，相关人员在选择物料位置时，应避开“易磨损冲刷角”。在实际安装中，也需要重点关注防堵拨轮倾斜底板的安装质量，并以法兰连接落煤筒的主体部分。当法兰发生损坏后，应及时对其进行更换，由此充分发挥落煤筒的使用价值。2.2安装要点说明在实际安装环节，相关人员应首先取消落煤管上部分的单弯头，并拔除转向管，使用防堵落煤管取代传统落煤管。在系统改造与构建设备安装过程中，需要将清堵拨轮上面的煤粉灰颗粒进行清理，并将拨轮及时拨动到下一段落煤筒中，最大程度减少煤粉颗粒在落煤管中的堆积，不仅能够消耗物流携带的动能，而且有利于减少煤炭输送过程产生的烟尘，对落实环境保护理念产生深远影响。在实际安装中，有关人员在清堵拨轮底部煤流冲击部分设置有耐磨鱼鳞装置，由此增加了底板的实际使用寿命。此外，在对三防管的安装与使用中，设计人员充分考虑三防管内部结构，考虑三防管对整体结构产生的磨损效果，并研究可靠预防措施，使得拨轮底板的使用寿命的延长，确保设备使用寿命达到满意标准。2.3优化电气控制设计与安装防堵落煤筒的重要部件是带有驱动装置的清堵拨轮，通过对拨轮驱动装置电气结构的合理设计与安装，能够提升电气系统控制效率，确保燃料输煤系统运行稳定良好。通过对驱动装置的手动启停设计，做好上级带式输送机的连锁启停，能够最大限度发挥电气控制系统功能，实现对清堵拨轮的准确控制，预防落煤筒发生堵塞。在电气控制装置的设计与安装中，为确保系统运行安全性，提升防堵落煤筒应用性能，要求相关人员对电气控制装置进行优化，重点做好控制功能调整工作。在本次设计与安装中，将与驱动装置配套的电气控制箱安装在转运站0层位置上，并配备有2台驱动装置。通过设计转换开关SAI实现“就地”和“远方”控制模块的转换。在控制方式的转换中，则设计与安装了SA2开关，实现“自动”与“手动”两种方式。功能实现思路如下：当SA1被切换到“就地”位置时，SA2在“自动”位置时，则拨轮驱动装置与输送机为连锁启停关系；当SA2在手动位置上时，则只能通过人为操作控制箱的方式，实现对驱动装置的启停操作。当SA1切换到“远方”位置时，则SA2功能失效。此时，由输煤系统根据控制箱接收到的信号进行远程控制，同时做好逻辑运算，并完成驱动装置与输送机之间的连锁启停。2.4上线堵煤报警功能目前，在输煤系统中，拨轮驱动装置的马达功率为3kW，额定电流值为6.3A，当输煤系统出现堵煤故障时，则积煤灰堵塞清堵拨轮装置，造成拨轮转动困难。此时，驱动装置跳闸，电源开关则发挥辅助作用，将信号及时准确输送到后台控制系统中[3]。然而，考虑到本次使用的电源开关为电动机断路器，若装置驱动过载，则需要开关部分有热积累的过程，因此不会立即执行跳闸操作，发生堵煤报警延时的问题。为解决上述问题，建议使用EMD-FL-C-10电流监视继电器，并对过载电流值的大小进行设定，将其作为触点动作或返回条件，确保堵煤报警功能优化。结束语：综上研究了防堵落煤筒在电厂输煤系统中的应用，指出输煤系统堵煤的原因与煤炭种类、落煤筒自身因素有关，在具体研究中，通过分析落煤筒工作原理、安装要点、采取电气控制方案，并上线堵煤报警功能，使得输煤系统运行稳定良好，确保电厂高效运行。Reference：[1]曹依琼.试论电厂燃